摘要：碳纤维复合材料具有耐高温、耐摩擦、耐腐蚀等诸多优异性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造等相关领域。鉴于碳纤维复合材料的广泛应用,制备碳纤维复合材料构件的自动铺放设备及技术也得到了快速发展。近年来,复合材料自动铺放技术也取得了非常显著的成绩。碳纤维复合材料自动铺放技术的研究是铺放设备、铺放轨迹、铺放工艺及铺放软件技术的综合性研究。其中,研究人员将铺放头与纤维纱架结合实现了碳纤维复合材料铺放设备的一体式结构,为完全自动化铺放奠定了基础。碳纤维复合材料的铺放轨迹起初采用相对简单的定角度铺放,但是近些年变角度铺放成为研究热点,采用变角度铺放可以提升铺放构件的力学性能。另外,工作人员针对复合材料的铺放温度、铺放速度和铺放压力等铺放工艺进行了研究,实现了铺放工艺参数的优化并提高了铺放构件的成型质量。此外,在复合材料自动铺放软件技术的研究中,研究人员以铺放工艺及构件形体要求为基础,开发了与铺放设备相匹配的CAD/CAM软件系统,实现了复合材料的自动化、智能化铺放。本文主要从自动铺放设备结构、纤维铺放轨迹规划与控制、铺放工艺参数优化和自动铺放软件系统几个方面对国内外自动铺放技术的研究进展进行了综述。基于自动铺放技术的发展现状,总结了国内自动铺放技术存在的问题,并对国内自动铺放技术的发展方向进行了探讨。

摘要：针对水平井分段多簇压裂过程中段内多条裂缝同步扩展的形成特点,考虑裂缝间存在的应力阻隔效应和应力干扰效应,分析了段内各条裂缝诱导应力的影响范围以及其相对于不同位置处的有效净压力,建立了水平井分段多簇压裂段内不同位置处诱导应力计算模型.通过研究得出如下认识:第N段压裂之前段内各点受到的诱导应力为之前各段最后一条裂缝产生的诱导应力的叠加,第N段压裂过程中段内各点受到的诱导应力是与其相邻的裂缝产生的;最小水平地应力方向的诱导应力抵消了一部分缝内净压力,应根据应力阻隔和应力干扰效应以及之前各段压裂诱导应力的分布计算每条裂缝相对于左右两侧地层的有效净压力以及诱导应力.考虑多条裂缝同步扩展时的应力阻隔和应力干扰效应以及有效净压力变化的分段多簇压裂诱导应力计算模型更为符合实际的工况情况,具有较高的精度,能够为水平井分段多簇压裂优化设计提供更为准确的理论指导.

摘要：依据模糊理论解除木材干燥窑温度和平衡含水率间的强耦合关系,在建立木材干燥模型基础上,设计木材干燥模糊自适应滑模控制器;应用仿真和木材干燥试验,对比分析传统PID控制器、滑模控制器、模糊自适应滑模控制器的控制性能和干燥质量的差异。结果表明:模糊自适应滑模控制器具有较好的控制性能和干燥效果。与传统PID控制器、滑模控制器相比,木材干燥模糊自适应滑模控制器的最大超调量更小、响应时间更短,并且在相同的干燥基准时的干燥时间更短、能耗更低。木材干燥模糊自适应滑模控制器有效地提高了木材干燥系统的性能,降低了能源消耗。

摘要：目的优选菟丝子总黄酮的最佳提取方法,并对提取物的雌激素活性进行测定。方法用紫外分光光度法测定菟丝子总黄酮的含量,并以此作为评价指标,采用L4(23)正交设计实验对超声提取、回流提取及闪式提取法进行工艺优化和筛选;并采用性未成熟小鼠子宫增重和子宫(苏木精-伊红)(HE)染色法,以小鼠的子宫系数和子宫内膜厚度评价菟丝子雌激素活性。结果在3种提取方法中,闪式提取法用时最短,总黄酮含量最高。其提取工艺为体积分数70%乙醇作为提取溶剂,料液比1∶40,累计提取时间2 min,提取电压100 V。雌激素活性研究结果显示,菟丝子总黄酮提取物可明显促进性未成熟小鼠子宫增重,子宫内膜厚度增加。结论闪式提取法节能高效,适用于菟丝子总黄酮的提取。菟丝子总黄酮提取物具有较好的雌激素活性,可为菟丝子健康功能产品的合理开发和利用提供参考。

摘要：针对利用现有塑料地膜垄上敷设装置铺设小麦秸秆纤维地膜时易出现地膜断裂和膜边破损等问题,设计了一种小麦秸秆纤维地膜垄上敷设装置。对小麦秸秆纤维地膜覆膜特性进行分析,建立了含有修正系数的垄上覆膜数学模型,探明了地膜产生断裂的主要影响因素;对关键部件进行设计和分析,确定了侧导向辊、压边覆土镇压装置的关键结构及参数范围;采用三因素三水平正交试验法,以展膜辊与压边轮的距离、侧导向辊倾角、工作速度为试验因素,以采光面展平度、采光面机械破损程度为试验指标,进行了参数优化试验和验证试验。结果表明:当展膜辊与压边轮距离120 cm、侧导向辊倾角30°、作业速度3.6 km/h时,采光面展平度97.4%、采光面机械破损程度12.6 mm/m^(2),设计的小麦秸秆纤维地膜敷设装置满足烟草栽培垄上覆膜机械化作业和农艺要求。

摘要：滚刀是青饲收获机功率消耗最大的部件,若刀具设计不佳,会增加整机功率消耗。以自主研制的青饲收获机滚刀为研究对象,根据设计要求及秸秆的物理特性,确定刀具的类型、数量及排列方式。借助于Creo Parametric 5.0软件建立滚刀的三维模型,并利用Simulate有限元分析法对弯刀进行静态分析和优化,结果表明,当弯刀厚度减小2 mm时,弯刀最大变形量为0.059 86 mm,较优化前增大0.031 68 mm;最大应力为25.614 4 MPa,较优化前增加9.433 6 MPa。变形量、应力有所增加,但依然能够满足滚刀使用要求。以滚刀功率消耗为试验指标进行验证试验,结果表明,当弯刀厚度减小2 mm时,功率消耗有所减小,但弯刀整体质量却减少了25%,提高机具经济性,也证明仿真优化结果可靠。研究结果为后续滚刀的可靠性试验提供一定的参考。

摘要：在临床手术中,最常用于诊断前列腺癌的方法是经直肠超声的前列腺活检手术。医生在手术期间需要全程手持超声探头进行反复调整,难以保证手术的效率、精度以及安全性。通过对经直肠超声引导下前列腺活检手术流程的分析,设计了一种7自由度被动式经直肠超声探头位姿调整远心机构。基于双平行四边形机构设计的姿态调整模块实现超声探头的定心功能,并对其进行运动学分析,基于SimMechanics对超声探头不同进给距离时的工作姿态和定心效果进行了仿真。研制了被动式经直肠超声探头位姿调整机构的物理样机,并进行了测量实验,实验结果可知超声探头不同进给距离时方位角远心点运动最大误差和俯仰角远心点运动最大误差分别为4和3.4 mm,均小于肛门处可承受的变形量6 mm。在不同方向下的随机误差相关性较弱,方位角和俯仰角的远心点运动误差置信区间均小于2.5 mm,最大相对定点误差和最大相对标准误差分别为14.73%和14.98%。仿真和实验结果以及测量误差的分析均验证了超声探头位姿调整机构定心性能的有效性和稳定性。

摘要：为了减少热误差对电主轴加工精度的影响,需要建立电主轴的热误差补偿系统,而补偿系统的性能主要取决于热误差预测模型的准确性和模型输入的温度质量。为保证输入模型的温度质量,采用模糊C-均值聚类和灰色关联分析相结合的综合算法优化温度测点,将温度测点的数量由10降至3个,以某台电主轴为试验对象,以电主轴转速为7 000 r/min的温度变量为输入,热误差变量为输出,采用自适应神经模糊推理系统建立了电主轴的热误差预测模型,并以转速为5 000和9 000 r/min的实验数据作为验证,结果表明,建立的ANFIS热误差预测模型可以有效地预测电主轴的热误差,预测模型的残差小于1μm。最后,与误差反向传播神经网络进行对比,结果表明该预测模型具有更高的精度和抗干扰能力。

摘要：建立了一种可赋权、信息传递完整、包容性强(可涵盖定性、定量两类协同因子)的基于优先级指数的土壤采样设计方法。结果表明,优先级指数采样法得到的点集所携带的信息相较于分层采样点集和随机采样点集更接近于总样本点集;协同因子的权重是优先级指数采样法的重要参数,空间分布趋势和插值误差对结果有一定的影响。研究的采样设计方法能够满足区域采样需求,提高采样效率和质量,可为其他土壤采样方案的设计提供参考。

摘要：为使立体苗盘管理机器人的机械臂能够在植物工厂狭窄的作业环境下,灵活、高效地完成目标工作空间的所有搬运和喷洒动作任务需求,同时尽量减小机械臂的操纵空间和结构尺寸,采用理论与试验相结合的方法对机械臂参数进行了优化设计。首先采用D-H法建立了机器人的运动学模型,然后通过工作空间分析确定出优化参数的工作空间约束条件。在此基础上,以"距离最短"和"结构紧凑"为性能指标建立目标优化函数,并利用遗传算法求解出最优的大臂杆长648 mm、中臂杆长472 mm和小臂杆长396 mm,最优机械臂关节转角极限值为96°、68°和126°。最后进行机器人样机的搬运和喷洒运动规划试验,并借助高速摄像系统标记机械臂末端运动轨迹坐标。试验结果表明:优化后的机械臂能够到达目标工作空间的所有极限位置及其他特征位置点,最大绝对定位误差为9.8 mm,最大相对定位误差为0.98%,在允许的误差范围内,能够满足机械臂工作空间对目标工作空间的有效包容。